东达荷美盆地东部磷酸盐资源评估：基于3D岩性约束重力反演的创新方法

为解决尼日利亚磷酸盐资源储量争议及经济开发可行性问题，研究人员采用3D岩性约束重力反演技术（litho-constrained gravity inversion）结合勘探坑验证，评估了达荷美盆地东部Ifo地区的磷酸盐资源。研究确认该区域存在两层平均磷含量32%的磷酸盐页岩，资源量约430万吨，但经济开采潜力有限（仅119吨/英亩），为当地手工采矿提供了科学依据。

　　

尼日利亚长期依赖从摩洛哥、突尼斯等国进口磷肥，尽管国内达荷美盆地早在上世纪20年代就发现磷酸盐矿床，但关于其储量的争议持续百年——早期勘探者Russ报告磷含量22-32%的矿床，而后续研究估算从50万吨到2000万吨不等，政府矿业部甚至提出2000万吨的乐观预测。这种巨大差异严重阻碍了资源开发决策。更关键的是，磷酸盐作为农业和工业必需资源，其经济开采门槛需达到3000吨/英亩（如美国佛罗里达矿床标准），而尼日利亚现有数据远未明确是否达标。

针对这一难题，研究人员在《Results in Earth Sciences》发表论文，创新性地将3D岩性约束重力反演技术应用于Ifo地区资源评估。该技术通过整合世界重力图WGM2012数据集（分辨率1弧分）、钻孔岩性数据及地质剖面，构建了达荷美盆地三维密度模型。研究团队在Ifo区域开挖3个9-10米深的勘探坑验证反演结果，并采用X射线荧光（XRF）分析磷酸盐化学成分，最终通过体积-质量公式计算资源总量。

研究结果

1. 地质背景
达荷美盆地作为弧状沉积盆地，其Oshosun组（平均密度2.6 g/cm³
）是磷酸盐主要赋存层位。盆地呈5°南倾单斜构造，钻孔显示Oshosun组由磷酸盐页岩（密度2.8-2.95 g/cm³
）、黏土和砂质夹层组成，最大厚度101米。

2. 重力异常识别
布格异常图揭示5处异常区：Ifo（异常3）和Faleke（异常4）显示与磷酸盐相关的高密度响应（>2.85 g/cm³
），而Ewekoro区异常（异常2）源自石灰岩（密度2.61-2.78 g/cm³
）。

3. 反演模型验证
1000万次迭代后获得误差0.57 mGal的优化模型。勘探坑证实Ifo存在两层0.6-1米厚的磷酸盐页岩，XRF显示下层P₂
O₅
含量高达31.28%，显著高于上层（11.12-19.73%）。

4. 资源量计算
基于2.85 g/cm³
等值面体积（3.16 km³
）和净毛比（NTG=0.015），估算Ifo区P₂
O⁵
总量432万吨，折合119吨/英亩，仅为经济开采标准的4%。

结论与意义
该研究首次通过高精度重力反演量化了Ifo磷酸盐资源，终结了历史储量争议。尽管资源规模（430万吨）超过Akinrinde（2006）的50万吨估计，但远低于官方2000万吨预期，且单位面积储量无法支撑工业化开采。这一结论为决策者提供了关键数据：需放弃大规模开发计划，转而支持手工采矿（如当地肥料生产）。方法学上，岩性约束反演技术成功解决了沉积盆地资源评估中"低分辨率全球数据与局部验证"的融合难题，为类似地区勘探树立了新范式。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献内容；专业术语如NTG=Net to Gross ratio首次出现时均标注解释；密度单位保留原文g/cm³
格式；作者名Fadakinte按原文保留拼写。）